平面度誤差與檢測

1、平面度誤差與檢測內(nèi)容概要一一. .術(shù)語與定義術(shù)語與定義二二. .評(píng)定方法原則評(píng)定方法原則三三. .平面度量測布點(diǎn)形式平面度量測布點(diǎn)形式四四. .案例分享案例分享一.術(shù)語及定義1.1.理想理想平面平面(ideal plane):(ideal plane): 具有幾何學(xué)意義的平面具有幾何學(xué)意義的平面. .它是一個(gè)理想的無它是一個(gè)理想的無 任何誤差的平面任何誤差的平面, ,實(shí)際是不存在的實(shí)際是不存在的. .理想平面理想平面實(shí)際平面實(shí)際平面2 2. .實(shí)際平面實(shí)際平面( (real surface):real surface): 零件上實(shí)際存在的平面零件上實(shí)際存在的平面. .3.3.測的平面測的平面(

2、measured surface):(measured surface): 通過實(shí)際通過實(shí)際量測得到的平面量測得到的平面. . 注注: : 在評(píng)定平面度誤差時(shí)在評(píng)定平面度誤差時(shí), ,常用測得平面代替常用測得平面代替實(shí)際平面實(shí)際平面 4.4.平面度最小包容原則平面度最小包容原則(minimum zone (minimum zone of flatness) of flatness) 包容實(shí)際平面包容實(shí)際平面, ,且具有最小寬度的兩平行平且具有最小寬度的兩平行平 面之間的區(qū)域面之間的區(qū)域. .見第見第6 6頁頁Figure1,Figure1,所示之包容區(qū)域?yàn)閮伤局輩^(qū)域?yàn)閮善叫衅矫嫫叫衅矫鍿1

3、 & S2S1 & S2之間的區(qū)域之間的區(qū)域. .5.5.平面度公差平面度公差(flatness tolerance)(flatness tolerance) 實(shí)際被測平面對(duì)理想平面的允許變動(dòng)量實(shí)際被測平面對(duì)理想平面的允許變動(dòng)量. . 平面平面度公差帶是限制實(shí)際平面變動(dòng)的區(qū)域度公差帶是限制實(shí)際平面變動(dòng)的區(qū)域, ,它是距離為公差它是距離為公差值值t t的兩平行平面間的距離的兩平行平面間的距離. .見下圖見下圖: :實(shí)際平面實(shí)際平面公差帶公差帶平面度公差值平面度公差值(f)(f)Figure 1S1S1S2S2S1&S2S1&S2為包容整個(gè)實(shí)際為包容整個(gè)實(shí)際平面的兩個(gè)平行平面平面的兩個(gè)平行平面.

4、. 實(shí)際被測平面相對(duì)理想平面的變動(dòng)量實(shí)際被測平面相對(duì)理想平面的變動(dòng)量, ,理想平面的位理想平面的位置應(yīng)符合最小條件置應(yīng)符合最小條件. .見見Figure 1Figure 16.6.平面度誤差平面度誤差(flatness error):(flatness error):7.7.測量基面測量基面(reference plane for(reference plane for measurement):measurement): 在量測過程中在量測過程中, ,獲得量測值的參考面獲得量測值的參考面. .8.8.評(píng)定平面評(píng)定平面(reference plane for assessment):(refe

5、rence plane for assessment):評(píng)定平面度誤差的理想平面評(píng)定平面度誤差的理想平面. .見見Figure 1Figure 1所示所示S1,S2.S1,S2.9.9.最小區(qū)域面最小區(qū)域面Smz (minimum zone plane):(minimum zone plane): 構(gòu)成平面度最小包容區(qū)域的兩平行平面之一構(gòu)成平面度最小包容區(qū)域的兩平行平面之一. .1010. .極點(diǎn)極點(diǎn)( (extreme points):extreme points): 在最小包容區(qū)域面上的測得點(diǎn)在最小包容區(qū)域面上的測得點(diǎn). .11.11.最小二乘中心平面最小二乘中心平面S SLSLS(Lea

6、st(Least squaressquares mean plane): mean plane): 使實(shí)際被測平面上各點(diǎn)到該平面的距離平使實(shí)際被測平面上各點(diǎn)到該平面的距離平方和為最小的理想平面方和為最小的理想平面SLS.SLS. 12.12.三遠(yuǎn)點(diǎn)平面三遠(yuǎn)點(diǎn)平面S STPTP(three points plane):(three points plane): 通過實(shí)際被測平面上相距最遠(yuǎn)的三個(gè)點(diǎn)通過實(shí)際被測平面上相距最遠(yuǎn)的三個(gè)點(diǎn)( (下圖中下圖中A,D,C)A,D,C)的理想平面的理想平面S STPTP. .13.13.對(duì)角線平面對(duì)角線平面S SDLDL(diagonal line plane)

7、:(diagonal line plane): 通過實(shí)際被測平面的一條對(duì)角線通過實(shí)際被測平面的一條對(duì)角線( (下圖中頂點(diǎn)下圖中頂點(diǎn)A A和和C C的的聯(lián)機(jī)聯(lián)機(jī)),),且與另一條對(duì)角線且與另一條對(duì)角線( (頂點(diǎn)頂點(diǎn)B B和和D D的聯(lián)機(jī)的聯(lián)機(jī)) )相平行的理相平行的理想平面想平面S SDLDL. .二二. .評(píng)定方法原則評(píng)定方法原則最小包容區(qū)域法最小包容區(qū)域法 最小二乘法最小二乘法 對(duì)角線平面法對(duì)角線平面法 三遠(yuǎn)點(diǎn)平面法三遠(yuǎn)點(diǎn)平面法第第1 1種方法的評(píng)定結(jié)果小于或等于其它三種方法種方法的評(píng)定結(jié)果小于或等于其它三種方法1.1.最小包容區(qū)域法最小包容區(qū)域法1).1).定義定義: : 此方法以最小區(qū)域

8、面此方法以最小區(qū)域面SMZSMZ作為評(píng)定基面作為評(píng)定基面, ,求出包求出包 容實(shí)際被測平面的兩平行平面之間的最小寬度即為容實(shí)際被測平面的兩平行平面之間的最小寬度即為平面度誤差值平面度誤差值fMZ,fMZ,見下圖所示見下圖所示: :公式公式: f: fMZMZ = f = dmax-dmin = f = dmax-dmin公公式中式中:dmax,dmin -:dmax,dmin -各測得點(diǎn)中相對(duì)最小區(qū)域面各測得點(diǎn)中相對(duì)最小區(qū)域面SMZSMZ的最大的最大, ,最小偏離值最小偏離值. .D D值在值在S SMZMZ上方取正值上方取正值, ,下方取負(fù)值下方取負(fù)值. .2).2).最小包容區(qū)域的判別方法

9、最小包容區(qū)域的判別方法a.a.三角形準(zhǔn)則三角形準(zhǔn)則 實(shí)際被測平面上有三點(diǎn)與兩個(gè)平行實(shí)際被測平面上有三點(diǎn)與兩個(gè)平行 包容平面之一相接觸包容平面之一相接觸, ,還有一點(diǎn)與另一還有一點(diǎn)與另一個(gè)包容平面相接觸個(gè)包容平面相接觸, ,且該點(diǎn)在另一包容且該點(diǎn)在另一包容面上的投影位于前述三點(diǎn)構(gòu)成的三角形面上的投影位于前述三點(diǎn)構(gòu)成的三角形內(nèi)或在三角形的一條邊上內(nèi)或在三角形的一條邊上, ,見下圖見下圖: :b.b.交叉準(zhǔn)則交叉準(zhǔn)則 實(shí)際被測平面上有兩點(diǎn)與兩個(gè)平行包容平面實(shí)際被測平面上有兩點(diǎn)與兩個(gè)平行包容平面之一相接觸之一相接觸, ,還有兩點(diǎn)與另一包容平面相接觸還有兩點(diǎn)與另一包容平面相接觸, ,由由前兩點(diǎn)和后兩點(diǎn)各

10、自連接而成的兩條直線在包容前兩點(diǎn)和后兩點(diǎn)各自連接而成的兩條直線在包容平面上的投影呈交叉狀態(tài)平面上的投影呈交叉狀態(tài), ,見下圖所示見下圖所示: :高極點(diǎn)高極點(diǎn)低極點(diǎn)低極點(diǎn)c.c.直線準(zhǔn)則直線準(zhǔn)則 實(shí)際被測平面上有兩點(diǎn)與兩個(gè)平行包容平面之實(shí)際被測平面上有兩點(diǎn)與兩個(gè)平行包容平面之一相接觸一相接觸, ,還有一點(diǎn)與另一包容平面相接觸還有一點(diǎn)與另一包容平面相接觸, ,且該且該點(diǎn)在另一包容平面上的投影在由前兩點(diǎn)連接而成點(diǎn)在另一包容平面上的投影在由前兩點(diǎn)連接而成的直線上的直線上, ,見下圖所示見下圖所示: :2.2.最小二乘法最小二乘法定義定義: :公式公式: f: fLSLS = dmax-dmin = d

11、max-dmin公公式中式中: dmax,dmin -: dmax,dmin -各測得點(diǎn)中相對(duì)最小二乘中心平面各測得點(diǎn)中相對(duì)最小二乘中心平面 SLSSLS的最大的最大, ,最小偏離值最小偏離值. . d d值在值在SLSSLS上方取正值上方取正值, ,下方取負(fù)值下方取負(fù)值. . 此方法以最小二乘中心平面此方法以最小二乘中心平面SLSSLS作為評(píng)定基面作為評(píng)定基面, ,取取各測得點(diǎn)相對(duì)于該評(píng)定基面的偏離值中的最大值和各測得點(diǎn)相對(duì)于該評(píng)定基面的偏離值中的最大值和最小值之差作為平面度誤差值最小值之差作為平面度誤差值fLS ,fLS ,見下圖所示見下圖所示: : 3.3.對(duì)角線平面法對(duì)角線平面法定義定

12、義: : 此方法以對(duì)角線平面此方法以對(duì)角線平面SDLSDL作為評(píng)定基面作為評(píng)定基面, ,求得求得各測得點(diǎn)相對(duì)于它的偏離值中的最大值和最各測得點(diǎn)相對(duì)于它的偏離值中的最大值和最小值之差作為平面度誤差值小值之差作為平面度誤差值fDL,fDL,見下圖所示見下圖所示: :公式公式: f: fDLDL = dmax-dmin = dmax-dmin公式中公式中: dmax,dmin -: dmax,dmin -各測得點(diǎn)相對(duì)對(duì)角線平面各測得點(diǎn)相對(duì)對(duì)角線平面SDLSDL的最大的最大, ,最小偏離值最小偏離值. . d d值在值在SDLSDL上方取正值上方取正值, ,下方取負(fù)值下方取負(fù)值. .4.4.三遠(yuǎn)點(diǎn)平面

13、法三遠(yuǎn)點(diǎn)平面法定義定義: : 此方法以三遠(yuǎn)點(diǎn)平面此方法以三遠(yuǎn)點(diǎn)平面STPSTP作為評(píng)定基面作為評(píng)定基面, ,求得求得各測得點(diǎn)相對(duì)于它的偏離值中的最大值和最各測得點(diǎn)相對(duì)于它的偏離值中的最大值和最小值之差作為平面度誤差值小值之差作為平面度誤差值fTP,fTP,見下圖所示見下圖所示: :公式公式: f: fTPTP = dmax-dmin = dmax-dmin式中式中:dmax,dmin -:dmax,dmin -各測得點(diǎn)相對(duì)三遠(yuǎn)點(diǎn)平面各測得點(diǎn)相對(duì)三遠(yuǎn)點(diǎn)平面STPSTP的最大的最大, ,最小偏離值最小偏離值. . d d值在值在STPSTP上方取正值上方取正值, ,下方取負(fù)值下方取負(fù)值. .三三.

14、 .平面度布點(diǎn)形式平面度布點(diǎn)形式1.1.網(wǎng)格布點(diǎn)網(wǎng)格布點(diǎn)2.2.對(duì)角線布點(diǎn)對(duì)角線布點(diǎn)3.3.圓環(huán)形平面布點(diǎn)圓環(huán)形平面布點(diǎn)四四. .案例分享案例分享1.1. Dim #56Dim #56量測方法量測方法( (注意注意: :平面度誤差非特殊情況說明都應(yīng)在自由狀態(tài)下量測平面度誤差非特殊情況說明都應(yīng)在自由狀態(tài)下量測) )量測方法量測方法F F表示在自由表示在自由狀態(tài)下量測狀態(tài)下量測在裝夾具的狀在裝夾具的狀態(tài)下態(tài)下1.1.此平面度應(yīng)在如圖所此平面度應(yīng)在如圖所示兩種狀態(tài)下測量示兩種狀態(tài)下測量; ;2.2.先在自由狀態(tài)下測量先在自由狀態(tài)下測量 此面的平面度誤差此面的平面度誤差, ,此時(shí)此時(shí)允許公差為允許公差

15、為0.8mm;0.8mm;3.3.將樣品裝夾壓平后測將樣品裝夾壓平后測量此面的平面度誤差量此面的平面度誤差, ,此此時(shí)允許公差為時(shí)允許公差為0.4mm;0.4mm;#56.1#56.22.2.料號(hào)料號(hào):DC335 Dim #8 & #9:DC335 Dim #8 & #9量測方法量測方法量測方法量測方法1.#81.#8量測整個(gè)指定平面的平面度量測整個(gè)指定平面的平面度誤差，允許公差為誤差，允許公差為0.7mm;0.7mm;2.#92.#9需量測整個(gè)需量測整個(gè)指定指定平平面上多個(gè)面上多個(gè)2525* *25mm25mm區(qū)域的平面度，取其區(qū)域的平面度，取其中的最大值作為平面中的最大值作為平面度誤差，允許公差為度誤差，允許公差為0.10mm.0.10mm.3.3.下圖中基準(zhǔn)下圖中基準(zhǔn)A A由由A1,A2,A3,A4A1,A2,A3,A4四點(diǎn)構(gòu)成四點(diǎn)構(gòu)成, ,測量測量A A基準(zhǔn)基準(zhǔn)面面( (既既Dim #1)Dim #1)的平面度的平面度1.1.分別測量分別測量A1,A2,A3,A4A1,A2,A3,A4四點(diǎn)四點(diǎn); ;2.2.將將A3,A4A3,A4向上平移理論值向上平移理論值20,20,分分別構(gòu)造出點(diǎn)別構(gòu)造出點(diǎn)A3A3和和 A4A4; ;3.3.將將A1,A2,A3A1,A2,A3,A4,A4構(gòu)建平面構(gòu)建平面A;A;4.4.直接輸出